Bibliothèque de L'IMIST/CNRST

PH.D Université Mohammed V 2016

Cette étude consiste à synthétiser et caractériser des poudres d’oxyde de titane (TiO2) dopées à différentes teneur en fer et en hétéroatomes. Ces nanoparticules ont été obtenues par voie sol-gel ou par coprecipitation et caractérisées par diverses techniques (DRX, BET, MET et la Spectroscopie UV-visible) Les nanoparticules de TiO2 élaborées par sol-gel ont révélé une excellente cristallinité des nanoparticules du TiO2 qui cristallisent selon la phase anatase. La taille des cristallites a été estimée entre 7 et 16 nm pour les nanoparticules de TiO2 dopées par le fer. Les valeurs du gap énergétique des poudres de TiO2 dopées au fer varient de 1,35 eV à 3,14 eV. Les valeurs des surfaces spécifiques sont de plus de 800 m2/g pour les échantillons à 0,3 % en fer. Les échantillons élaborés par coprécipitation présentent une structure majoritairement constituée par la phase anatase. Aucunes raies de diffraction associées à l’oxyde de fer n’ont été observées. Le gap énérgitique n’a pas été modifié par rapport à TiO2 non dopé. La taille des nanoparticules dépend de la nature du TiO2 et de la quantité du fer. La seconde partie est dédiée à l’étude de la dégradation photocatalytique d’un colorant azoique, l’orange de méthyle (OM) utilisé dans l’industrie textile. Toutes les nanoparticules synthétisées présentent une activité photocatalytique plus importante que celle du TiO2 P25 sous irradiation de la lumière visible. La photoactivité est améliorée suite à l’introduction du fer et des hétéroatomes. This work focused on the synthesis and the characterization of titanium dioxide (TiO2) powders doped with different iron content and heteroatoms. These nanoparticles were obtained by sol-gel process or by co-precipitation and characterized by various techniques (XRD, BET, TEM and UV-visible spectroscopy). TiO2 nanoparticles elaborated by sol–gel method showed excellent crystallinity of TiO2 nanoparticles in the anatase phase. The crystallite size was estimated to be between 7 and 16 nm for iron-doped TiO2 nanoparticles. The band-gap energies of iron-doped TiO2 powders range from 1.35 eV to 3.14 eV. The specific surfaces values of the samples at 0.3% of iron are more than 800 m2/g. The samples elaborated by co-precipitation predominantly exhibit anatase phase structure. No diffraction peaks associated to the iron oxide were observed. The band gap energies have not been modified compared to undoped TiO2. The size of the nanoparticles depends on the nature of the TiO2 and on the amount of iron. The second part is dedicated to the study of photocatalytic degradation of methyl orange azo dye (MO), used in the textile industry in presence of these nanoparticles. All the synthesized nanoparticles showed higher photocatalytic activity than TiO2 P25 under visible light. The photoactivity was improved by the introduction of iron and heteroatoms.